BJT (BiPolar Junction Transistor)

 

Transistor Persimpangan Bipolar, atau BJT, menawarkan trans-konduktansi yang lebih tinggi daripada MOSFET dan tidak memerlukan driver gerbang terpisah. Kekuatan tertentu adalah bahwa mereka adalah penguat arus yang mampu memiliki kepadatan arus yang sangat tinggi. Mereka dapat digunakan sebagai amplifier, sakelar, dan osilator dan mampu beroperasi dengan frekuensi sangat tinggi. Mereka juga dapat digunakan sebagai sensor suhu dan konverter logaritmik. Microsemi menawarkan BJT dalam konfigurasi NPN atau PNP yang terpisah, dan juga dirakit dalam beberapa yang dapat digunakan untuk Aplikasi Antarmuka atau Konversi Daya.

Microsemi BJT dapat digunakan dalam aplikasi Luar Angkasa, Penerbangan Komersial, Keandalan Tinggi, Militer dan Industri.

Solusi terpisah Microsemi memenuhi syarat untuk MIL-PRF-19500, dan perusahaan memiliki kualifikasi DLA slash sheet yang lebih banyak daripada produsen tingkat ruang angkasa lainnya.

Transistor Persimpangan Bipolar (BJT) memiliki tiga terminal yang terhubung ke tiga daerah semikonduktor yang diolah. Dalam transistor NPN, basis tipe-P yang tipis dan didoping ringan diapit di antara emitor tipe-N yang dikotori berat dan kolektor tipe-N lainnya; sementara dalam transistor PNP, basis tipe-N yang tipis dan diolah dengan ringan diapit di antara emitor tipe-P yang didoping berat dan kolektor tipe-P lainnya. Berikut ini kami hanya akan mempertimbangkan BJT NPN.

Dalam banyak skema rangkaian transistor (terutama jika terdapat sejumlah besar transistor dalam rangkaian), lingkaran dalam simbol transistor dihilangkan. Gambar di bawah ini menunjukkan penampang dua transistor NPN. Perhatikan bahwa meskipun kolektor dan emitor transistor terbuat dari bahan semikonduktor tipe-N, keduanya memiliki geometri yang sangat berbeda dan oleh karena itu tidak dapat dipertukarkan.

Semua komponen yang sebelumnya dianggap (resistor, kapasitor, induktor, dan dioda) memiliki dua terminal (kabel) dan oleh karena itu dapat dicirikan oleh hubungan tunggal antara arus yang melalui dan tegangan pada dua kabel. Sebaliknya, transistor adalah komponen tiga terminal, yang dapat dianggap sebagai jaringan dua port dengan port input dan port output, masing-masing dibentuk oleh dua dari tiga terminal, dan dicirikan oleh hubungan input dan arus dan tegangan keluaran.

Bergantung pada mana dari tiga terminal yang digunakan sebagai terminal umum, terdapat tiga kemungkinan konfigurasi untuk jaringan dua port yang dibentuk oleh transistor:

• Emitor umum (CE),
• Basis umum (CB),
• Kolektor umum (CC).

Konfigurasi Common-Base (CB)

Konfigurasi CB dapat dianggap sebagai sirkuit 2-port. Port input dibentuk oleh emitor dan basis, port output dibentuk oleh kolektor dan basis. Dua tegangan $ V_ {BE} $ dan $ V_ {CB} $ diterapkan masing-masing ke emitor $ E $ dan kolektor $ C $, sehubungan dengan basis bersama $ B $, sehingga sambungan BE miring ke depan sementara Persimpangan CB bias terbalik.

Polaritas $ V_ {BE} $ dan arah $ I_B $ yang terkait dengan sambungan-PN antara E dan B sama dengan yang terkait dengan dioda, polaritas tegangan: positif pada P, negatif pada N, arah arus: dari P ke N, tapi $ V_ {CB} $ dan arah $ I_C $ yang diasosiasikan dengan PN-junction antara basis dan kolektor didefinisikan berlawanan.

Perilaku transistor NPN ditentukan oleh dua PN-junction:

Persimpangan PN-pemancar-basa bias maju (BE) memungkinkan pembawa muatan mayoritas, elektron, dalam emitor tipe-N untuk melewati persimpangan-PN untuk sampai pada basis tipe-P, membentuk arus emitor $ I_E $.

Karena alasnya tipis dan dikotori ringan, hanya sejumlah kecil elektron dari emitor (misalnya, 1%) yang digabungkan dengan pembawa mayoritas, lubang-lubang, pada alas tipe-P untuk membentuk arus basis $ I_B $. Persentasenya tergantung pada doping dan geometri material.

Sebagian besar elektron dari emitor (misalnya 99%), sekarang pembawa minoritas dalam basis tipe-P, dapat melalui persimpangan PN basis kolektor bias balik untuk sampai pada kolektor tipe-N yang membentuk arus kolektor $ I_C = I_E-I_B $.

Keuntungan arus atau rasio transfer arus dari rangkaian CB ini, dilambangkan dengan $ \ alpha $, didefinisikan sebagai rasio antara arus kolektor $ I_C $ yang diperlakukan sebagai keluaran dan arus emitor $ I_E $ diperlakukan sebagai masukan: